Download - Komponen komponen kontrol
Pada sistem kontrol, baik sistem kontrol terbuka maupun kontrol tertutup memerlukan
beberapa peralatan kontrol yang dapat menghubungkan beberapa sistem mulai dari input
sampai pada output.
5.1. Baterai
Baterai digunakan dalam kebutuhan elektronik sebagai sumber daya tegangan kimiawi.
Sebuah baterai terdiri dari satu atau sel eletro kimiawi yang mana reaksi kimia
menghasilkan beda potensial (tegangan) antara terminal-terminalnya. Tegangannya
dapat habis terpakai jika arusnya melewati beban yang terpasang pada baterai. Terdapat
dua jenis baterai :
Baterai tetap, biasa disebut sebagai baterai primer dimana mereka tidak bisa diisi
kembali tegangannya.
Baterai dapat diisi kembali, mereka dapat diisi kembali melalui terminal-terminalnya
dari sumber tegangan eksternal.
Gambar 5.1 Bentuk dan jenis baterai
5.2. Sekering
Elemen dalam sekering biasanya adalah sebuah kawat atau logam tipis yang
menghubungkan kedua terminalnya, elemen ini terbungkus dalam sebuah silider gelas
atau keramik dengan konta-kontak pada kedua ujungnya. Sekering hanya merespon arus
besar arus yang mengalir dan bukan tegangannya. Elemen sekering akan terputus
apabila arus yang mengalir didalamnya melebihi kemampuan daya hantar arus
nominalnya.
Gambar 5.2 Bentuk dan ukuran sekering
5.3. Tombol
Tombol terdiri sedikitnya dua kontak, dimana terhubung atau terputus bila tombol ditekan
Biasanya sebuah pegas mengembalikan tombol pada posisinya apabila tekanan luar
dilepas.
Gambar 5.3 Jenis dan simbol tombol
Perilaku On-off tombol terdiri dari beberapa macam :
OFF-ON, kontak secara normal terputus dan terhubung hanya apabila tombol
ditekan.
ON-OFF, kontak secara normal tehubung dan terputus apabila tombol ditekan.
ON-OFF dan OFF-ON, kontak 1 secara normal terhubung, kontak 2 secara
normal terputus dan kontak 1 akan terputus , kontak 2 terhung apabila tombol
ditekan.
1.3.1 Tombol Geser
Tombol jenis ini terdiri dari sebuah batang tipis yang digeser masuk dan keluar pada
tabung yang panjang dan sempit. Empat kutup tombol tekan ganda, akan
menghubungkan dan memutuskan empat pasang kutub bila tombol ditekan atau dilepas.
Gambar 5.4 Bentuk dan rangkaian tombol geser
1.3.2 Tombol Terkunci
Jenis yang lain, juga dikenal dengan tombol dua kali tekan, terdiri sebuah menkanik
pengunci, yang mana berputar setiap kali tombol ditekan. Tekanan pertama
menyebabkan kontak terkunci pada keadaan tehubung. Tekanan kedua mengembalikan
kontah pada keadaan terputus.
Gambar 5.5 Bentuk tombol terkunci
5.4. Keypad
Sebuah keypad adalah sebuah deretan persegi empat dari biasanya 12 atau 16 tombol
OFF-ON. Kontak mereka diakses melalui sebuah header yang sesuai untuk terhubung
dengan sebuah kabel pita yang tersisip pada papan rangkaian tercetak
Gambar 5.6 Bentuk dan keypad
5.5. Sakelar
Kata ON dan OFF digunakan untuk menunjukkan kemungkinan keadaan sebuah sakelar.
Tambahan kata NONE digunkana oleh beberapa pabrik untuk menunjukkan bahwa
sakelar tidak mempunyai sebuah pusat posisi.
ON-OFF atau ON-NONE-OFF, sebuah dasar SPST, ON-OFF dengan tidak ada
pusat posisi.
ON-ON atau ON-NONE-ON, sebuah dasar SPDT, dengan tidak mempunyai
pusat posisi.
ON-OFF-ON, sebuah sakelar ganda dengan pusat posisi OFF.
Gambar 5.7 Bentuk dan simbol sakelar
1.5.1 Limit Switch
Juga dikenal sebagai sebuah microswitch. Limit switch menggunakan sebuah mekanis
pegas pengangkat internal yang mana akan menangkap dua keadaan posisi tertentu.
Tipe ini adalah sakelar SPDT biasa dan mempunyai sebuah aksi sesaat.
Gambar 5.8 Bentuk limit switch
1.5.2 Sakelar Geser
Banyak jenis sakelar geser yang secara luas digunakan karena harganya murah, tetapi
tidak cocok dipakai sebagai komponen kontrol elektronik kecil. Kebanyakan sakelar geser
mempunyai dua posisi dan fungsi sebagai SPDT atau DPDT, tetapi konfigurasi lain
adalah kurang umum dengan banyak posisi.
Gambar 5.9 Bentuk sakelar geser
1.5.3 Sakelar Togel
Sakelar togel memberikan sebuah aksi presisi melalui sebuah tongkat yang biasanya
berbentuk titik nikel pada ujung kontak.. Togel ini digunakan untuk mengontrol hampir
semua komponen elektronik, sakelar togel telah diakui populer tetapi masih digunakan
pada aplikasi asesoris otomotif.
Gambar 5.10 Bentuk dan rangkaian sakelar togel
1.5.4 Sakelar DIP
Sakelar DIP adalah sebuah susunan sakelar kecil, sakelar yang terpisah, didisain untuk
dipasang langsung pada papan rangkaian tercetak. Sakelar DIP mempunyai dua baris pin
dengan jarak antar pin adalah 0.1 mil, danjarak baris pin adalah 0.3 mil yang tepat pada
soket DIP standar.
Gambar 5.11 Bentuk sakelar DIP
1.5.5 Sakelar Rotary
Sebuah sakelar rotary membuat sebuah hubungan kelistrikan antara sebuah rotor,
dipasang pada poros yang adalah ditekan oleh knop. Sebuah sakelar yang mempunyai
banyak kutup, setiap hubungan dengan rotornya masing-masing. Rotor adalah seperti
menjadi piringan terpisah dari sakelar, tetapi menunjuk pada arah yang berbeda, yang
boleh dikombinasikan pada sebuah piringan tunggal, jika sakelar hanya mempunyai
jumlah posisi sedikit.
Gambar 5.12 Bentuk dan rangkaian sakelar rotary
1.5.6 Sakelar Rotary DIP
Sebuah sakelar konvensional DIP adalah susunan array dari sakelar SPST miniatur yang
didisain untuk tepat pada layout lubang DIP satndar. Sebuah sakelar rotary tidak cocok
untuk layout lubang DIP. Dan sering dipakai pada panel secara terpisah.
Gambar 5.13 Bentuk sakelar rotary DIP
5.6. Rotary Encoder
Sebuah rotary encoder yang mempunyai sebuah knop yang user dapat memutar untuk
menampilkan secara seri pada prompt pada layar LCD, atau untuk mengatur input atau
output seperti receiver stereo. Sebuah encoder mengandung dua pasang kontak, yang
mana menghubung atau memutus keluaran phasa bila poros diputar. Dalam arah jarum
jam, pasangan kontak A diaktivasi sebelum pasangan kontak B. Dalam arah berlawanan
arah jarum jam , pasangan kontak B diaktivasi sebelum pasangan A.
Gambar 5.14 Bentuk dan diagram waktu rotary encoder
5.7. Relai
Sebuah relai terdiri sebuah kumparan, sebuah armatue dan sedikitnya satu pasang
kontak. Arus listrik mengalir melalui kumparan, yang mana berfungsi sebagai
elektromagnetik dan membangkitkan medan magnetik. Medan ini akan menarik armatur
yang sering berbentuk sebagai bagian untuk menghubungkan atau memutuskan kontak.
Gambar 5.15 Bentuk dan simbol relay
5.8. Potensiometer
Sebuah potensiometer mempunyai tiga terminal. Kedua terminal terluar terhubung
dengan ujung-ujung berlawanan dari sebuah elemen resistansi internal, seperti sebuah
pelastik lempengan penghantar. Terminal pusat ketiga terhubung secara internal dengan
sebuah kontak yang dikenal sebagi penyapu, dimana menyentuh strip dan dapat bergerak
dari satu ke ujung yang lain melalui pemutaran poros atau penggeser.
Gambar 5.16 Bentuk dan rangkaian potensio
5.9. Power Supply
5.9.1. Transformator AC-AC
Arus listrik AC yang mengalir pada kumparan primer sebuah transformator mengiduksikan
fluks magnetik dalam sebuah lapisan inti yang dibuat dari lempengan-lempengan plat
besi.
Gambar 5.17 Bentuk dan rangkaian transformator AC-AC
Perubahan fluks menginduksi arus listrikpada kumparan sekunder, yang mana
menyediakan keluaran arus AC pada output transformator. Besar tegangan yang
ditransformasikan dari primer ke sekunder tergantung pada perbandingan jumlaj lilitan
pada kumparan primer dan sekunder.
5.9.2. Power Supply AC-DC
Jenis power supply dapat dijelaskan sebagai berbasis transformator, jadi langkah awalnya
memiliki sebuah transformator yang dapat menurunkan tegangan AC pada sekundernya
sebelum disearahkan. Karena penyearah dalam power suply secara umum melewatkan
gelombang tegangan AC melalui sepasang diode silicon, akan terdapat drop tegangan
1.2V pada kedua diode tersebut. Kapasitor penghalus akan menyita tegangan sekitar 3V
sebagai aksi untuk menghilangkan ripple, jadi output transfomator seharusnya sedikitnya
8VAC lebih tinggi dari tegangan yang diinginkan. Ini juga akibat daya akan hilangnya
menjadi panas.
Gambar 5.18 Bentuk dan rangkaian transformator AC-DC
5.9.3. Power Supply Switching AC
Jenis power supply dapat dijelaskan tanpa berbasis transformator.
Gambar 5.19 Bentuk dan rangkaian power supply switching
Sebuah penyearah merubah input tegangan AC menjadi tegangan DC halus tanpa
transformator. Sebuah konverter DC-DCsakelar tegangan DC on dan OFF pada sebuah
frekuensi sangat tinggi menggunakan pulse width modulator (PWM) untuk mengurangi
rata-rata tegangan efektif.
5.9.4. Power Supply Switching AC
Langkah pertama sebuah inverter menaikan teganagn 12VDC menjadi tegangan DC yang
tinggi melalui sebuah internal converter DC-DC, kemudian menggunakan sebuah
rangkaian pensakelaran untuk membuat sebuah pendekatan profil sinusoidal tegangan
AC. Pensakelar digital menjaga untuk menghasilkan gelombang kotak, yang mana
menggunakan pulse width modulation (PWM) untuk memberikan THD kurang dari 1%. Itu
akan menghasilkan sebuah pulsa kotak yang frekuensinya lebih besar dari frekuensi
output tegangan AC dan perubahan-perubahan lebar pulsanya akan membentuk
gelombang sinusoidalmendekatitegangan efektif AC yang diinginkan.
Gambar 5.20 Bentuk keluaran power supply switching
5.10. Eletromagnet
Sebuah elektromagnet terdiri dari sebuahkumparan yang menghasilkan sebuah medan
magnet dalam respon rangkaian listrik. Medan akan disalurkan dan diperkuat oleh inti
bahan maknetik. Arus listrik mengalir melalui sebuah lingkaran kawat yang akan
menginduksi sebuah medan maknet melalui pusat lingkaran kumparan. Jika sebuah
potongan material ferromagnetic diletakkan pada pusat lingkaran kumparan, itu akan
menghasilkan gaya magnetik. Kombinasi dari kumparan dan sebuah inti adalah sebuah
elektromagnetik.
Gambar 5.21 Bentuk dan rangkaian elektromaknet
5.11. Selenoid
Arus listrik mengalir melalui kumparan menghasilkan sebuah gaya magnetik. Jika
sebuah batang yang dibuat dari besi lunak, diletakkan pada pusat lingkaran kumparan,
kumparan akan menginduksikan sebuah polaritas magnetik yang sama dan berlawanan
pada besi lunak tersebut. Akibatnya batang besi lunak akan tetarik ke posisi dalam
kumparan. Apabila batang besi lunak semakin masuk berada pada pusat lingkaran,
maka gaya elektromagnetiknya akan bertambah, sehingga daya tarik magnetik semakin
kuat..
Gambar 5.22 Bentuk selenoid
5.12. Motor
5.12.1. Motor DC
Arus listrik mengalir melalui dua atau lebih kumparan yang terpasang pada poros motor
dan memutar itu, ini disebut rotor.
Gambar 5.23 Bentuk dan bagian-bagian motor DC
Gaya magnetik dihasilkan oleh arus listrik yang dikonsentrasikan melalui inti atau kutup
dari besi lunak dan berinteraksi dengan medan magnetik yang dihasilkan oleh magnet
permanen yang dipasang sekeliling rotor, ini disebut stator.
Gambar 5.24 Cara kerja motor DC
Daya pada kumparan dikirim melalui sepasang sikat, sering dibuat dari kompon graphit.
Pegas menekan sikat pada sebuah pembagi yang berputar mengikuti poros dan terbagi
menjadi beberapa bagian dan terhubung dengan kumparan, ini disebut komutator. Saat
komutator berputar, bagian-bagiannya memberikan tegangan melalui sikat ke kumparan
stator, dalam sebuah pensakelaran mekanis.
5.12.2. Motor Servo
Sebuah motor servo adalah sebuah kombinasi dari sebuah motor, gir pereduksi putaran
dan kontrol elektronik miniatur, biasanya dikemas bersama-sama didalam kemasan
plastik yang kompak. Motor itu sendiri bisa motor DC atau AC. Motor servo biasanya
dikontrol melalui pulse width modulation (PWM). Skema encoder dari sinyal kontrol
pada sebuah tugas berat servo, didisain untuk berjalan pada tegangan tertentu.
Gambar 5.25 Bentuk dan rangkaian motor servo
Gambar 5.26 Bentuk pulsa dan rangkaian motor servo
5.12.3. Motor Stepper
Stator mempunyai multi kutup dari besi lunak. Setiap kutup apakah dienegikan oleh
kumparan sendiri atau bersama-sama. Pada semua jenis motor stepper, kutup-kutup
stator dimaknetisasi secara sekuensial untuk memutar rotor dan dapat dimagnetisasi
ulang dalam satu konfigurasi untuk menjaga satsionari putaran rotor. Rotor terdiri
sebuah atau banyak magnet permanent, dimana berinteraksi dengan medan magnet
yang dihasilkan dalam stator.
Gambar 5.27 Bentuk dan rangkaian motor stepper
Gambar 5.28 Cara kerja motor stepper
5.13. LED
Operasi photodioda dapat juga dibalik dengan bias maju dioda dan meyebabkan sebuah
level rekombinasi yang signifikan untuk mengambil tempat dalam region depleksi.
Beberapa energi akan delepaskan dan dikonversi menjadi energi cahaya oleh emisi
photon. Jadi dioda yang bekerja pada mode ini akan menghasilkan cahaya bila dibias
maju. Photodioda yang digunakan dalam cara ini disebut Light Emitting Diode (LED).
Gambar 5.29 Bentuk dan rangkaian led
5.13.1. Seven Segment
Sebuah penampil seven segment adalah pengelompokan light emitting diodes (LED)
yang tersusun dalan pola tertentu. Delapan LED disusun dalam pola angka delapan, ini
disebut seven segment. Semua segmen dapat membentuk bilangan dari o sampai 9.
Penampil seven segment adalah komponen yang sering dipakai pada rangkaian digital..
sangat baik untuk memahami rangkaian drivernya dan IC 4511 adalah jenis driver yang
baik sebagai drivernya.
Prinsip operasinya adalah memberikan input sebuah Bila Its operating principle is to
input a four-bit BCD (Binary-Coded Decimal) value, and energize the proper outinput
BCD 4 bit untuk membentuk digit desimal pada seven segmen yang sesuai imput BCD.
Input-input BCD didisain A, B, C, dan D dengan urutan dari least-significant byte (LSB)
ke most-significant byte (MSB). Outputnya adalah dilabel a, b, c, d, e, f, dan g, setiap
hurup berhubungan pada segmen standar seven segment. Jadi setiap segmen LED
diperlukan pemasangan seri resistor padanya, kita gunakan resistor 470 Ω antara output
4511 dan terminal-terminal yang sesuai dengan LED seven segmen.
Gambar 5.30 Bentuk seven segment
Gambar 5.31 Rangkaian seven segment
5.14. Buzzer
Buzzers adalah sebuah komponen elektronik yang biasa digunakan untuk menghasilkan
suara. Ringan, sederhana konstruksinya dan harganya murah membuat itu sangat
berguna bagi berbagai aplikasielektronik seperti indicator mobil saat mundur, computer
dan alain-lain. Piezo buzzer bekerja berdasarkan pada kebalikan dari prinsip piezo
elektrik, yaitu fenomena membangkitan listrik bila terdapat tekanan mekanik pada logam
tertentu dan Material seperti itu disebut material piezo elektrik. Piezo keramikadalah
material, yang membangkitkan efek piezo electric dan secara luas digunakan buzzer.
Bila diarahkan ke sebuah medan magnet listrik bolak balik, mereka akan tertarik dan
tertekan sesuai frekuensi sinyal sehingga menghasilkan suara.
Gambar 5.32 Bentuk buzzer